Radio-continuum surveys with SKA and LOFAR: a first look at the perspectives for radio mini-halos
在与冷却区相当的尺度上，在一些冷核星系团中观测到了弥散同步辐射。这些射电源被称为“迷你晕”。为了了解它们的起源，这仍然是不清楚的，联合无线电和X射线统计研究的大集群样本是必要的，以调查无线电小晕的属性和它们与集群热力学的连接。在这里，我们扩展我们以前的探索性研究和调查提供的观点，在无线电连续与LOFAR和SKA的调查，特别是研究内集群磁场的影响，在小晕区域的第一次。通过考虑无线电调查中可检测的最小通量，并利用已知的小晕观察到的$P_{radio}-L_X$相关性，我们估计可实现的检测极限，未来的无线电观测后续的X射线集群样本，如HIFLUGCS和eROSITA。这使我们能够估计在未来的调查中可能发现的最大数量的无线电迷你晕作为红移和磁场强度的函数。我们表明，未来的无线电调查与LOFAR和SKA 1（在140 MHz和1.4 GHz）有可能发现~ 1000 - 10000无线电小晕候选人红移z=1。我们进一步注意到，未来在红移z>0.6的SKA 1射电巡天将使我们能够区分不同的磁场在迷你晕区域，因为更高的磁场预计将产生更强大的迷你晕，从而意味着更多的迷你晕检测到高红移。例如，在z>0.6时，SKA 1未检测到微小晕将表明磁场较低（B <少量$μ$ G）。这些无线电测量与未来的X射线观测和理论研究的协同作用对于确定无线电微晕的物理性质至关重要。[删节]
2018-06-30 astro-ph.CO
Polarization of cluster radio halos with upcoming radio interferometers
合并中的星系团中心的同步加速器射电晕提供了最壮观和最直接的证据，证明了与星系团内介质相关的相对论粒子和磁场的存在。射电晕偏振辐射的研究对制约团内磁场的性质具有重要意义。然而，利用现有的射电观测设备，探测这种偏振信号是一项非常困难的任务。我们研究了未来的射电观测站，如平方公里阵列（SKA）及其先驱者和探路者，是否能够探测到星系团中射电晕的偏振发射。在宇宙学磁流体动力学模拟的基础上，利用活动星系核注入的初始磁场，我们预测在1.4 GHz的预期无线电晕偏振信号。我们将这些期望与当前无线电设施的限制进行比较，并探索即将到来的无线电干涉仪通过探测来自无线电晕的偏振发射来研究集群内磁场的潜力。在未来使用SKA前兆和寻路器在1.4 GHz进行的天空调查中，预计将获得的分辨率和灵敏度值（如APERTIF和ASKAP）是非常有前途的最强大的（L1.4GHz> 10 e25瓦/赫兹）无线电晕的极化发射的检测。此外，JVLA已经具有在较低分辨率下探测强射电晕偏振辐射的潜力，但要在较弱的射电晕（L1.4GHz~ 10 e24 Watt/Hz）中以高分辨率探测偏振信号，则需要SKA的灵敏度。
2013-04-23 astro-ph.CO
A giant radio halo in the low luminosity X-ray cluster Abell 523
射电晕是存在于星系团中心的扩展和扩散的非热射电源，与任何单个星系都没有明显的联系。在星系团X射线光度和晕射电功率之间发现了很强的相关性。我们观察和分析了复杂的合并结构Abell 523中存在的漫射射电发射，被归类为低光度X射线集群，讨论其性质的背景下的晕总无线电功率与X射线光度相关。我们减少了1.4 GHz的VLA档案观测结果，以获得漫发射的深度无线电图像，并比较了无线电、光学和X射线数据。低分辨率VLA图像检测到一个巨大的无线电晕与一个复杂的合并区。这个新晕的性质与文献中一般讨论的射电晕的性质一致，但它的射电功率比根据星团X射线光度所预期的高出约10倍。我们对这个巨大射电源的研究表明，射电晕也可以存在于低X射线光度的星系团中。到目前为止只发现了几起类似的案件。这一结果表明，这个源代表了一类新的对象，不能用经典的无线电晕模型来解释。我们认为，粒子再加速合并过程是非常有效的和/或X射线光度是不是一个很好的指标，过去的合并活动的集群。
2011-04-19 astro-ph.CO
Radio Halos and the importance of future observations at low frequency
射电观测发现，在动力扰动的星系团（射电晕）中央Mpc区域存在大尺度的非热源。这些来源的形态和光谱特性表明，发射电子的加速空间分布和温和的机制，提供了一些间接的证据，在星系间介质（IGM）的湍流加速。无线电和X射线巡天可以调查无线电晕的统计数据，并揭示星系团无线电特性的双峰行为：合并的星系团拥有无线电晕，并跟踪众所周知的无线电-X相关性，而更宽松的星系团没有无线电晕，并居住在与上述相关性所跨越的区域分离的区域。这似乎与相对论性电子可以被团簇合并过程中产生的MHD湍流重新加速的假设一致。在这个模型的背景下，人口的无线电晕由不同的频谱特性的晕的混合物，其中大多数具有非常陡峭的频谱和可见，只有在低射频。因此，未来的LOFAR调查可能会对这一理论假设提供有力的检验。
2010-11-04 astro-ph.CO
MWA and ASKAP observations of atypical radio-halo-hosting galaxy clusters: Abell 141 and Abell 3404
我们报告在星系团Abell 3404中探测到一个巨大的射电晕，并确认在Abell 141中观察到的射电晕（分别具有线性范围$\sim 770$ kpc和$\sim 850$ kpc）。我们使用默奇森宽场阵列（MWA）与澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）和澳大利亚望远镜紧凑阵列（ATCA），以模拟发射和干预的无线电源从$\sim100$ - $1000$ MHz;幂律模型拟合的频谱能量分布的频谱指数$α_{88}^{1110} = -1.66 \pm 0.07$和$α_{88}^{944} = -1.06 \pm 0.09$的无线电晕在Abell 3404和Abell 141，分别。我们发现Abell~3404的射电和X射线表面亮度之间有很强的相关性，但Abell~141的相关性很小。我们注意到，每个集群有一个非典型的形态的无线电晕-托管集群，与阿贝尔141先前已被报道是在合并前的状态，和阿贝尔3404是很大程度上放松，只有轻微的证据，一个扰动的形态。我们发现，无线电晕的功率与当前的无线电晕样本和$P_ν$ - $M$标度关系是一致的，但注意到，在阿贝尔3404无线电晕是一个超陡谱无线电晕（USSRH），并与其他USSRH略低于最佳拟合的$P_{1.4}$ - $M$关系。我们发现，更新的比例关系与以前的结果是一致的，并转移到150 MHz的频率并没有显着改变与86个无线电晕的…
2021-05-28 astro-ph.CO
Detection of diffuse radio emission in the galaxy clusters A800, A910, A1550, and CL1446+26
射电晕是位于合并星系团中心的难以捉摸的源。迄今为止，只有大约40个无线电晕是已知的，因此新晕的发现提供了这类源的重要见解。为了改进射电晕的统计，我们研究了一个星系团样本中的射电连续辐射。我们分析了档案甚大阵列观测在1.4 GHz，分辨率约为1弧分。这些观测加上X射线、光学和更高分辨率的无线电数据，使我们能够在A800和A1550的中心区域探测到一个新的射电晕。我们在A910外围发现了一个射电遗迹，最后在CL 1446 + 26中发现了一个新的射电晕和一个射电遗迹。通过对这种偏移量的统计分析，我们发现射电晕相对于X射线气体分布可以是非常不对称的，平均射电-X射线位移约为180 kpc。当偏移量由晕大小归一化时，存在较小晕显示较大位移的趋势。
2012-07-12 astro-ph.CO
The GMRT Radio Halo Survey and low frequency follow-up
在610 MHz频率上进行的GMRT射电晕巡天，在红移间隔z=0.2-0.4范围内选取了一个完整的星团样本，对星团射电晕的统计特性进行了研究，极大地提高了我们对星团射电晕和遗迹起源的认识。在这里，我们简要总结了我们的调查最相关的结果。低频随访正在进行中，GMRT在325 MHz和240 MHz的扩散源和候选发现在610 MHz。我们简要报告这些低频观测的一些初步结果。具有不同射电光谱特性的团簇射电晕被意外地发现。
2009-03-17 astro-ph.CO
On the connection between giant radio halos and cluster mergers
经常观察到的巨型射电晕和合并的星系团之间的关联，推动了目前的理论模型的非热发射从星系团，这是基于这样的想法，即在集群集群合并过程中耗散的能量可以形成的射电晕。为了定量地检验合并晕的联系，我们首次提出了基于深射电数据和X射线观测的统计研究，这些数据来自X射线光度> 5 x 10^44 erg/s、红移0.2<z< 0.32的星系团的完整X射线选择样本。使用几种方法来表征集群的子结构，即功率比，质心位移和X射线亮度浓度参数，我们表明，集群与无线电晕和不可以定量区分其动力学性质。特别是，我们确认，无线电晕与动态干扰集群和集群没有无线电晕更“放松”，只有一对夫妇的例外情况下，一个受干扰的集群不表现出晕。
2010-08-21 astro-ph.CO
Some results on the radio-SZ correlation for galaxy cluster radio halos
我们提出的相关结果的射电晕功率在星系团与综合热Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应信号，包括在sub-GHz频率获得的新结果。无线电数据是从几个已出版的作品汇编，和SZ测量取自普朗克ESZ星系团目录。射电晕功率和SZ效应之间的紧密相关性表明，在团内介质中的热电子和非热电子种群之间存在着明确的对应关系，这已经在基于X射线的研究中得到了证实。无线电功率大致随着全球SZ信号的平方而变化，但是当SZ信号被缩放到无线电晕半径内时，相关性变得近似线性，具有减少的固有散射。我们没有发现任何强烈的迹象表明，在射电晕集群人口的双峰司，已在文献中报道，这表明这种二元性可能是一个工件的X射线选择。我们比较了SZ信号依赖的无线电晕与简化的理论模型的预测，并讨论了目前工作的一些影响和不足之处。
2012-10-11 astro-ph.CO
Comparative analysis of the diffuse radio emission in the galaxy clusters A1835, A2029, and Ophiuchus
我们最近进行了一项研究的样本放松，冷却核心星系团深甚大阵列观测在1.4 GHz。我们发现，在A1835，A2029和蛇夫座星系的中心区域，占主导地位的射电星系被一个弥漫的低亮度射电辐射所包围，这种辐射的形式是一个迷你晕。在这里，我们提出的结果分析的扩展弥漫无线电发射在这些迷你晕。为了研究星系团中漫射射电辐射的形态学性质，我们建议用指数拟合星系团的方位平均亮度轮廓，得到中心亮度和e-折叠半径，由此可以计算射电发射率。我们调查的无线电性质的迷你晕A1835，A2029，和蛇夫座的无线电性质的一个代表性的样本的迷你晕和晕已经在文献中已知的比较。我们发现，无线电晕可以有相当不同的长度尺度，但它们的发射率是非常相似的从一个晕到另一个。相比之下，迷你晕的无线电发射率范围很广。其中一些，如英仙座迷你晕，其特点是无线电发射率比无线电晕大100倍以上。另一方面，在这项工作中分析的冷却核心集群，即A2029，蛇夫座，和A1835，新的迷你晕，具有更典型的无线电发射率的晕合并集群，而不是类似于以前已知的其他迷你晕。
2009-04-27 astro-ph.CO
The discovery of a radio halo in PLCK G147.3-16.6 at z=0.65
最近的X射线和Sunyaev-Zel'dovich（SZ）观测大大增加了已知遥远星系团的数量。在某些合并的低红移（z<0.4）星系团中，发现了位于中心的弥散的扩展射电辐射（称为射电晕），我们利用巨米波射电望远镜（GMRT）观测到了位于z = 0.65的双星合并星系团PLCK G147.3-16.6中的弥散射电辐射。我们归类为一个巨大的无线电晕，由于大的物理范围约0.9 Mpc和低表面亮度的排放。我们在610 MHz的无线电晕测量$7.3\pm1.1$ mJy的积分通量密度，导致$5.1 \times 10^{24}$ W/Hz的1.4 GHz无线电功率。射电晕的功率与X射线光度或星团综合SZ信号与射电功率之间的已知相关性所预期的功率是一致的。我们的观察还表明，可以通过GMRT发现更多这些遥远的射电晕。
2014-01-23 astro-ph.CO
Discovery of a giant radio halo in a new Planck galaxy cluster PLCKG171.9-40.7
我们报告了普朗克最近发现的一个新的热X射线发光星系团中发现的巨大射电晕PLCKG 171.9 -40.7。射电晕是使用巨型米波射电望远镜在235 MHz和610 MHz的观测发现的，并在NRAO超大阵列巡天的1.4 GHz数据中指出，我们已经重新分析。弥散射电辐射与星团X射线辐射一致，范围约为1 Mpc，在1.4 GHz时的射电功率约为5 x 10^24 W/Hz。它的综合无线电频谱在235 MHz和1.4 GHz之间的α斜率约为1.8，比典型的巨晕更陡。对XMM-牛顿X射线数据的分析表明，该星团是热的（~10 keV）和受干扰的，与X射线选择的星团托管无线电晕一致。这是在普朗克发现的新星团中发现的第一个巨大的射电晕。
2013-07-17 astro-ph.CO
Radio halos in a mass-selected sample of 75 galaxy clusters. II. Statistical analysis
许多星系团都有Mpc尺度的漫射射电源，称为射电晕。它们的起源与导致集群本身形成的过程有关。为了揭示这种联系，有必要对射电晕进行统计研究。我们从Planck SZ星表中选取了一个M_（500）> 6 e_（14）Msun，z=0.08-0.33的星系团样本。在论文I中，我们介绍了我们对这些星团进行的无线电和X射线数据分析。在这里，我们研究样品的无线电特性，在连接到集群的质量和动力学状态。我们使用从X射线数据中获得的动力学信息来评估合并在射电晕起源中的作用。我们研究了射电功率-质量图中星系团的分布以及动力学对射电晕的射电光度和发射率的作用。我们测量了无线电晕的发生作为集群质量的函数，并将其与湍流加速模型的预期进行了比较。我们发现，超过90%的射电晕是在合并集群和它们的无线电功率与主机集群的质量相关。相关性显示出很大的分散性。有趣的是，我们发现，集群动力学显着有助于这种分散与更多的干扰集群更无线电发光。没有射电晕的星系团通常是松弛的，其弥散发射的上限低于相关性。我们发现，集群的无线电发射率表现出明显的双峰性，无线电晕的发射率是至少5倍以上的非发射与更轻松的集群。我们发现，无线电晕的分数从约70%，在高质量的集群到约35%，在较低的质量系统的样品，我们表明，这一结果是在良好的协议与预期的湍流再加速模型。
2021-01-05 astro-ph.CO
A hidden radio halo in A1682?
在频率低于330 MHz的星系团中对射电晕的高灵敏度观测仍然相对罕见，与经典的1.4 GHz图像相比，我们所知甚少。在150-240兆赫范围内拍摄到的少数射电晕在大小、形态和光谱特性上都有相当大的差异。所有属于GMRT无线电晕调查与检测或候选集群规模的扩散发射集群已在325兆赫与GMRT成像。在240 MHz和150 MHz的GMRT下也观察到了少数。对于A1682，由于中心存在强大和扩展的射电星系，成像特别具有挑战性。我们的数据分析表明，射电星系是叠加到非常低的表面亮度射电辐射扩展到集群规模，我们在这里提出。
2011-07-12 astro-ph.CO
Radio Halos From Simulations And Hadronic Models II: The Scaling Relations of Radio Halos
我们使用的结果从一个约束，宇宙学MHD模拟的本地宇宙预测无线电晕和它们的演化体积有限的一组星系团，并比较目前的观测。星团内部的模拟磁场是它们内部湍流放大的结果，磁性种子来自恒星爆发驱动的星系外流。我们评估三种模型，在那里我们选择不同的标准化的宇宙射线质子人口集群内。与我们之前对后发座星系团的分析（Donnert et al. 2010）类似，即使宇宙射线质子群中的能量分数径向增加，观测到的射电晕的径向轮廓和形态特征也无法重现。X射线光度和射电功率之间的标度关系可以被所有模型再现，但是所有模型都不能预测没有射电发射的星系团。此外，在所有模型中，我们最大的星系团的演化轨迹都未能再现观测到的射电光度双峰。这提供了额外的证据，强子，次级模型的框架是不赞成再现大规模的弥漫性无线电发射的星系团。我们还提供了预测的不可避免的发射$γ$ -射线的强子模型的完整的集群集。这些次级模型中没有一个被观测到的$γ$射线发射的极限所排除，强调大尺度漫射射电发射是限制星系团中宇宙射线质子数量的有力工具。
2010-03-01 astro-ph.CO
Modelling Giant Radio Halos
我们回顾了星系团中巨型射电晕的模型，重点是数值和理论工作。在总结了这些对象的最重要的意见，我们提出了一个介绍强子模型的理论方面。我们比较这些模型与观察使用模拟和强子模型发现严重的问题。我们给出了一个简短的介绍，再加速模型，并显示从第一次模拟的CRe再加速集群合并的结果。我们发现，与以前的理论工作，再加速模型能够优雅地解释巨型射电晕的主要观测值。
2013-06-13 astro-ph.CO
Revisiting scaling relations for giant radio halos in galaxy clusters
许多星系团拥有兆秒差距尺度的射电晕，这是由磁化的星系团内介质中的超相对论电子产生的。在过去的十年中，建立了无线电晕的功率和托管集群的热特性之间的相关性，包括晕的存在和集群合并之间的联系。X射线光度和红移限制的扩展GMRT射电晕巡天为晕的统计研究提供了丰富而独特的数据集。我们统一分析了GMRT星系团样本的射电和X射线数据，并使用新的普朗克SZ星表，重新审视晕的功率和星系团的热性质之间的相关性。我们发现1.4 GHz晕的无线电功率与R_500内计算的星系团X射线（0.1--2.4 keV）亮度成正比，为P_1.4 L_500^2.0。我们更大、更均匀的样本证实，X射线发光（L_500 > 5x10^44 erg/s）的星系团分支成两个群体-射电晕依赖于相关性，而具有射电晕发射上限的星系团则远低于相关性。如果我们从X射线亮度中去掉冷核，这种双峰性仍然存在。与普朗克数据相关联，我们发现P_1.4与R_500内的簇积分SZ信号成比例，即P_1.4 Y_500 ^[2.1]，与之前的发现一致。然而，与之前的研究因不完整和样本量小而受到限制的情况相反，我们发现“SZ发光”Y_500 > 6x 10 ^-5 Mpc^2的团簇表现出与射电X射线图中类似的双峰行为。这两种相关性的双峰可以追溯到集群动力学，无线电晕发现专门合并集群。这些结果证实了合并在巨射电晕起源中的关键作用，表明它们触发了相对论粒子加…
2013-10-28 astro-ph.CO
Testing the radio halo-cluster merger scenario. The case of RXCJ2003.5-2323
本文对星系团RXCJ 2003.5 -2323进行了射电、X射线和光学的综合研究。该星团拥有迄今为止已知的最大，最强大和最遥远的巨型射电晕之一，这表明它可能正在经历一个强大的合并过程。我们的多波长研究的目的是调查无线电晕集群合并的情况。利用1.4GHz甚大天线阵和240 MHz巨型米波射电望远镜的射电观测资料，结合610 MHz的GMRT观测资料，研究了RXCJ 2003.5 -2323中巨型射电晕的射电性质。用X射线Chandra观测和ESO-NTT光学观测研究了团簇的动力学状态。我们的研究证实了RXCJ 2003.5 -2323是一个非弛豫簇。射电晕异常的离心状和团状形态可能是由于团合并初始阶段的磁场离心结构和湍流共同作用的结果。
2009-05-21 astro-ph.CO
Diffuse radio sources in colliding galaxy clusters - Low frequency follow up of the GMRT Radio Halo Survey
对星系团中弥漫性无线电发射的起源和统计特性的了解，由于GMRT无线电晕巡天项目而有了明显的改进，该项目是根据对属于统计上完整的样本的星系团的610兆赫观测而进行的。然而，集群扩散源的光谱特性仍然知之甚少和不确定的。精确的光谱研究需要在低频（$\le$ 0.3 GHz）进行高灵敏度和多分辨率观测。在这里，GMRT图像在325兆赫为集群A2744，A1300，A1758 N和A781，所有托管集群规模的弥漫性发射的形式，一个巨大的光环和/或遗物。这些观测是一项新的观测活动的一部分，目的是在150、235和325兆赫上跟踪全球微波遥感技术，在全球微波遥感技术射电晕调查的集群样本中收集所有扩散射电源，并获得关于其射电频谱特性的详细信息。
2011-02-09 astro-ph.CO
An unlikely radio halo in the low X-ray luminosity galaxy cluster RXC J1514.9-1523
本文报道了在z=0.22的星系团RXC J1514.9-1523中发现的一个巨大的射电晕，它具有相对较低的X射线光度，$L_{X \, [0.1-2.4 \rm \, kev]} \sim 7 \times 10^{44}$ erg s $^{-1}$。这个微弱的、弥散的射电源是用327兆赫的巨型米波射电望远镜探测到的。在我们重新分析的NVSS指向中，在1.4 GHz处几乎没有检测到该源。晕的综合射电频谱非常陡峭，在327 MHz和1.4 GHz之间的斜率α= 1.6。虽然巨大的射电晕在X射线更明亮的星系团合并中很常见，但在具有$^{-1}$的$L_X \ltsim 8 \times 10^{44}$ erg的系统中检测到晕的概率小于10%。在这个临界光度区探测到一个新的巨大晕，对于区分星系团中超相对论电子起源的竞争理论特别有用。此外，如果我们的陡射电频谱指数被未来更深层次的射电观测所证实，这个星团将提供最近发现的超陡频谱射电晕的另一个例子，这是由湍流再加速产生星团宇宙射线电子的模型预测的。
2011-09-13 astro-ph.CO
A giant radio halo in the massive and merging cluster Abell 1351
我们报告的X射线发光和大质量的星系团A1351（z=0.322）使用档案甚大阵数据在1.4 GHz的检测弥漫无线电发射。鉴于其中心位置，形态，和百万pc尺度的范围，我们分类的扩散源作为一个巨大的射电晕。X射线和弱透镜研究表明，A1351是一个正在经历重大合并的系统。晕与最大的亚结构有关。假设合并驱动的湍流可能会重新加速高能量粒子的intraclustermedium和集群规模上产生漫射无线电发射解释了这个源的存在。A1351在logP $_{1.4 GHz}$ - logL $_{X}$平面上的位置与迄今为止已知的所有其他射电晕星团的位置一致，支持大质量（$>10^{15} M_{\odot}$）星团的非松弛动力学状态与巨型射电晕的存在之间的因果关系。
2009-09-28 astro-ph.CO
Rise and Fall of Radio Halos in Simulated Merging Galaxy Clusters
本文首次对团簇合并中湍流引起的宇宙线电子再加速进行了高分辨率的MHD模拟。我们使用一个理想化的集群合并模型，结合宇宙射线电子的注入，冷却和再加速的数值模型，研究集群规模的无线电发射在这些对象的演变。与理论预期一致，我们首次在模拟中表明，CRe的再加速有可能重现无线电晕的关键观测值。特别是，我们表明，集群的发展是无线电大声或无线电安静，这取决于他们的进化阶段在合并。因此，我们恢复所观察到的无线电晕的瞬态性质。在模拟中，扩散发射跟踪晕下落注入的湍流的空间分布和种子电子的空间分布之间的复杂的相互作用，以再加速。在晕的形成和演化过程中，同步辐射光谱表现出观察到的变化：从指数为1至1.3的幂律到指数为$> 1.5$的弯曲和超陡光谱。
2012-11-14 astro-ph.CO
A double radio halo in the close pair of galaxy clusters Abell 399 and Abell 401
射电晕是一种微弱的射电源，通常位于合并星系团的中心。这些弥散射电源是罕见的，迄今为止只在大约30个星系团中发现，这表明它们的形成和维持需要特定的条件。有趣的是，调查存在的无线电晕在密切对相互作用的集群，以可能澄清他们的起源有关的合并的进化状态。在这项工作中，我们研究的情况下，密切对星系团A399和A401。已知A401包含一个微弱的射电晕，而根据NVSS，A399中有一个弥散发射的暗示。为了证实这种可能性，我们分析了这个星系团在1.4 GHz的更深的甚大阵列观测。我们发现A399的中心区域弥漫着一种低表面亮度的射电辐射，我们将其归类为射电晕，其线性尺寸约为570 kpc，中心亮度为0.3微焦/弧秒^[2]。事实上，考虑到它们相对较小的投影距离约为3 Mpc，这对星系团A401和A399可以被认为是双射电晕系统的第一个例子。这个双晕的发现是非同寻常的，因为这些射电源一般都很罕见，而且目前的X射线数据似乎表明这两个星团仍然处于合并前的状态。因此，双射电晕的起源很可能归因于每个星系团各自的合并历史，而不是两个系统近距离相遇的结果。
2009-11-18 astro-ph.CO
Contribution of Radio Halos to the Foreground for SKA EoR Experiments
压倒性的前景污染是通过测量红移的21 cm信号探测再电离时期（EoR）的主要障碍之一。在各种前景成分中，射电晕研究较少，其对EoR观测的影响仍然知之甚少。在这项工作中，我们采用Press-Schechter形式主义，合并引起的湍流再加速模型，和最新的SKA 1-Low布局配置来模拟SKA“观察到的”射电晕图像。我们从模拟图像计算一维功率谱，发现无线电晕可以约$10^4$，$10^3$和$10^{2.5}$倍以上的亮度比EoR信号的尺度上的$0.1\,\text{Mpc}^{-1} < k < 2\,\text{Mpc}^{-1}$在120-128，154-162，和192-200 MHz的频带，分别。通过检查适当定义的EoR窗口内的二维功率谱，我们发现射电晕泄漏的功率仍然是显著的，因为射电晕与EoR信号在$0.5\,\text{Mpc}^{-1} \lesssim k \lesssim 1\,\text{Mpc}^{-1}$尺度上的功率比在三个频带中可以高达约230- 800%、18- 95%和7-40%，当考虑亮晕数密度变化引起的68%的不确定度时，此外，我们发现，无线电晕内的站波束的远旁瓣也可以施加强烈的污染内的EoR窗口。总之，我们认为，无线电晕是严重的前景源，需要认真对待在未来的EoR实验。
2019-06-11 astro-ph.CO
Deep low-frequency radio observations of Abell 2256 II: The ultra-steep spectrum radio halo
我们提出的第一个详细的分析合并星系团阿贝尔2256使用LOFAR，uGMRT，和VLA的射电晕。这些观测与存档的X射线数据相结合，使我们能够以前所未有的细节研究晕发射。从整个晕的综合无线电发射的特点是由一个超陡的频谱，这可以描述的幂律与$α_{144 \rm MHz}^{1.5 \rm GHz}=-1.63\pm0.03$，和径向陡峭的外部区域。根据在1.4 GHz但不是在150 MHz的无线电功率和质量之间的比例关系，晕是显着欠亮;超陡频谱晕预测是统计欠亮。尽管这个系统的结构很复杂，但射电晕的形态与X射线发射非常相似。整个晕的射电表面亮度分布与团内介质的X射线亮度密切相关。导出的相关性显示出次线性斜率，并有不同的结构：核心是$\rm I_{R}\propto I_{X}^{1.51}$，最外面的区域$\rm I_{R}\propto I_{X}^{0.41}$，我们发现与X射线不连续的无线电形态连接。我们还发现了一个很强的反相关性之间的无线电频谱指数和X射线表面亮度，意味着径向陡峭。我们认为，晕核是与旧的等离子体从以前的活动星系核活动，被平流，压缩和再加速的机制激活的冷锋或较低的湍流与强磁场的核心。在晕的外部区域的无线电与X射线相关斜率的变化可能是由于径向下降的磁场，增加种子粒子的数量密度或增加湍流。我们的研究结果表明，根据湍流再加速模型，发射体积是不均匀的。
2022-10-20 astro-ph.CO
On the absence of radio halos in clusters with double relics
成对的射电遗迹被认为是在星团合并过程中形成的，当合并发生在天空平面上时，观测效果最好。合并也可以产生无线电晕，通过复杂的过程可能与宇宙射线电子的湍流再加速有关。然而，只有一些具有双重遗迹的星团也显示出射电晕。在这里，我们提出了一种新的方法来获得无线电晕发射的上限，并分析档案X射线钱德拉数据，以及星系速度色散和透镜数据，以了解开关无线电晕发射的关键参数。我们把上限的光环功率低于$P_{\rm 1.4 \, GHz}\, M_{500}$相关的一些集群，确认集群与双遗物有不同的无线电特性。计算X射线形态指标，我们发现，集群与双遗物与最受干扰的集群。我们还研究了不同的质量比和时间，因为合并的作用。数据并不表明合并质量比对射电晕的存在或不存在有影响（不能拒绝星团属于同一组的零假设）。然而，数据表明，无线电晕的缺乏可能与早期和晚期合并有关，但样本太小，无法进行统计检验。我们的研究是有限的，与双遗迹集群的数量很少。未来与LOFAR、ASKAP、MeerKat和SKA的调查将提供更大的样本，以更好地解决这一问题。
2017-06-13 astro-ph.CO
The spectral index image of the radio halo in the cluster Abell 520 hosting a famous bow shock
从越来越多的星系团中探测到同步辐射。光谱指数图像是一个强有力的工具，调查的起源，性质，以及这些来源与集群的动力学状态的连接。本工作的目的是从光学、射电和X射线的角度研究星系团A520这一复杂系统中射电晕的光谱指数分布。我们提出了深甚大阵列观测在325和1400兆赫的总强度。我们制作并分析了射电晕在这个频率范围内的光谱指数图像，分辨率为39”和60”，并寻找与星团热性质的可能相关性。综合射电晕谱指数α（325-1400）~ 1.12。没有强烈的径向陡峭的存在和光谱指数分布是固有的复杂波动，只有部分由于测量误差。射电晕综合光谱指数和星系团温度遵循在其他星系团中观察到的全球趋势，尽管光谱指数和热气体温度之间没有很强的点对点相关性。A520射电晕的谱指数图像的复杂形态与射电晕形成的基本模型一致。径向轮廓的平坦性表明，合并仍在进行中，即使在距离星团中心很远（约1 Mpc）的地方，仍在均匀和连续地（重新）加速负责射电发射的相对论电子的数量。
2013-10-10 astro-ph.CO
The very steep spectrum radio halo in Abell 697
本文对Abell 697星系团中的巨射电晕进行了详细的研究，旨在探讨其起源及其与星系团动力学的联系。我们在325 MHz进行了高灵敏度的GMRT观测，结果表明，与以前的610 MHz观测相比，射电晕在这个频率下更亮，更大。为了获得325 MHz-1.4 GHz频率范围内的综合频谱，我们重新分析了1.4 GHz的VLA档案数据，并利用了610 MHz的专有GMRT数据。{Our多频分析表明，A，697巨射电晕的总射电频谱非常陡峭，具有$α_{\rm~325 MHz}^{\rm~1.4 GHz} \approx 1.7-1.8$ . % \pm 0.1$。由于能量的争论，这种陡峭的光谱不利于晕的强子起源。在发射电子被湍流加速的情况下，合并星系团中的光谱晕被预测为非常陡峭，即将到来的低频阵列的观测将能够测试这些预期。
2010-04-09 astro-ph.CO
Upper limits on a radio halo in Abell 3667 at 1.4 GHz
在大规模的，合并集群阿贝尔3667的无线电晕的存在，最近已成为一个焦点的争论在文献中的一个假定的晕检测在2.4 GHz，尽管缺乏检测在120 MHz和1.8 GHz之间的较低频率范围。在这里，我们开发了一种新的方法来限制无线电晕通过生成一个现实的合成晕的亮度分布的基础上真正的晕。所产生的模型扩展了以前的方法在文献中产生一个单一的椭圆晕模型，能够被注入到马赛克以及单一的意见。应用此模型的最深的数据可用的1.4 GHz的数据A3667，我们得出的上限晕功率P $_{1.4} \leq 5.55 \times 10^{23}$ W赫兹$^{-1}$。我们讨论的背景下，当前的缩放关系的X射线和无线电性能的星系团的结果，并发现在A3667缺乏晕的地方集群的边界上的所谓的“关闭状态”的区域中，集群预计不会举办任何扩散发射。
2017-06-15 astro-ph.CO
KAT-7 detection of radio halo emission in the Triangulum Australis galaxy cluster
我们报告的存在下，高意义的弥漫性无线电发射的南三角座集群使用的KAT-7望远镜的观测，并提出这种发射是一个巨大的无线电晕。我们从这个建议的晕与X射线和SZ测量的无线电功率进行比较，并证明它是一致的集群晕与既定的标度关系。结合X射线和SZ数据，我们计算出南三角座内非热电子压与热电子压之比为$X=0.658\pm0.054$。我们使用这个比率来约束晕圈区域内的最大磁场强度为$B_{\rm max, halo} = 33.08\,μ$ G，并将其与$B_{\rm min, halo} = 0.77(1+k)^{2/7}\,μ$ G均分的最小磁场强度进行比较，以限制该集群内允许的磁场强度范围。我们比较这些值的那些更好的研究系统，并讨论这些结果的背景下，星系团内的非热能密度均分。
2015-04-23 astro-ph.CO
A comparative study of radio halo occurrence in SZ and X-ray selected galaxy cluster samples
我们的目标是在一个公正的人口普查的无线电晕在星系团和测试是否目前的无线电晕的低数量计数产生的选择偏差。我们构建了基于X射线和Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应的星系团星表，并通过分析国家射电天文台甚大阵列巡天的数据，在星系团中心附近寻找扩散的扩展（Mpc尺度）发射。我们删除紧凑的源使用匹配滤波算法和模型的漫发射使用两个独立的方法。在1.4 GHz的无线电晕功率和质量观测值之间的关系建模使用幂律，允许集群托管没有无线电晕发射的“辍学”人口。一套广泛的模拟用于检查我们的方法中的偏差。我们的研究结果表明，对于使用SZ效应选择的集群，托管无线电晕的目标的比例可能必须向上修正：虽然发现约60%的X射线选定目标不包含扩展无线电发射，与以前的发现一致，在SZ选定的样本中，相应的比例约为20%。我们提出了一个简单的解释，基于不同的时间演化的SZ和X射线观测在集群合并，并偏向放松，冷芯集群中的X射线选择。
2013-11-20 astro-ph.CO
A first estimate of radio halo statistics from large-scale cosmological simulation
我们提出了第一个估计的基础上的宇宙学气体动力学模拟的星系团无线电晕计数预计在即将到来的低频无线电调查。我们的估计是基于一个FLASH模拟的LCDM模型，我们已经分配无线电功率集群通过一个模型，涉及无线电发射率集群磁场强度，集群内的湍流和密度。我们改变这个模型的几个自由参数，并发现无线电晕数计数变化的平均磁场范围从0.2到3.1 μ G的两个因素。然而，我们预测的低频无线电晕比以前的半分析估计预期的要少得多，尽管这种差异可以用再加速模型中预测的频率依赖性无线电晕概率来解释。我们发现，即将进行的调查将有困难，因为大的不确定性和低的数量计数区分模型。此外，根据我们的建模，我们发现，预期的计数可以退化与宇宙线产生的再加速和强子次级模型。我们发现，无线电功率和质量和X射线光度之间的关系可以用来区分模型，并通过建立模拟无线电天空地图，我们证明，调查，如LOFAR可能有足够的分辨率和灵敏度，打破这个模型退化成像许多个别集群。
2012-10-13 astro-ph.CO
Radio halos in a mass-selected sample of 75 galaxy clusters. I. Sample selection and data analysis
射电晕是位于部分星系团中心的同步辐射漫射源。研究具有充足的射电和X射线数据的大样本星系团对于调查射电晕的起源及其与星系团动力学和形成历史的联系是必要的。本文的目的是编制一个精心挑选的样本星系团与深射电观测无线电晕的属性进行无偏的统计研究。我们从PlanckSunyaev-Zel 'dovich星表中选取了75个M > = 6 e ~（14）Msun，z=0.08-0.33的星系团。没有合适的无线电数据的星系团是用巨型米波射电望远镜（GMRT）和/或Jansky甚大天线阵（JVLA）观测的，以完成关于可能存在漫射发射的信息。我们使用档案钱德拉X射线数据来获得有关星系团动力学状态的信息。这一观测活动导致检测到几个集群规模的扩散射电源和候选人，值得未来的后续观测。在这里，我们总结了它们的性质，并增加了我们新观察到的信息。对于我们没有检测到任何扩散发射的线索的集群，我们推导出新的上限，他们的扩散通量。我们已经建立了迄今为止最大的质量选择（> 80%完整的质量）样本的星系团与深射电观测。样本的统计分析，其中包括无线电晕和集群合并之间的联系，无线电功率-质量相关性，以及无线电晕的出现作为集群质量的函数，将在论文二中介绍。
2021-01-05 astro-ph.CO
The Planck clusters in the LOFAR sky V. LoTSS-DR2: Mass - radio halo power correlation at low frequency
本研究利用LoTSS-DR2低频射电数据与Planck星系团样本，探究低至3×10^14倍太阳质量星系团的射电晕功率-质量标度关系，发现相关性存在显著弥散且与动力学状态相关，验证了射电晕分布不符合单一相关或上包络均匀分布假设。
2023-05-08 astro-ph.CO
Radio continuum observations of new radio halos and relics from the NVSS and WENSS surveys
射电晕和遗迹是在星系团中发现的弥散射电源，在X射线波长处显示出重要的子结构。这些来源提供了有关ICM中发生的非热过程的重要信息。到目前为止，只有几十个遗迹和光环是已知的，而模型预测，这些来源存在的数量要多得多。本文介绍了在星系团中寻找新的漫射射电源的广泛观测活动的结果。我们发现了6个新的射电遗迹，包括一个可能的双遗迹系统和2个射电晕。此外，我们还证实了四个星系团中存在弥散射电辐射。通过构建35个射电遗迹样本，我们发现遗迹大多沿着ICM的X射线发射主轴发现，而他们的方向是垂直于这个轴。这与遗迹追踪合并冲击波的情景一致。与NORAS-REFLEX样本相比，有遗迹的ICM样本的长短轴比分布也更宽。我们比较了X射线光度和红移分布的集群与文物的X射线选择样本的NORAS和反射调查。我们发现了初步的证据，集群的遗迹分数与X射线光度和红移的增加。[删节]
2011-07-27 astro-ph.CO
Radio spectral study of the cluster of galaxies Abell 2255
对晕、遗迹和射电星系的光谱指数研究提供了关于它们的起源和与合并过程的联系的有用信息。本文介绍了星系团Abell 2255在25 cm、85 cm和2 m波段的WSRT多波长观测。光谱指数图像使我们能够研究的综合光谱晕和遗迹，并调查属于该集群的海狸头-尾射电星系的物理性质。在射电晕中，光谱指数在中心处较陡，在射电灯丝的位置处较平坦，在25厘米处清晰地检测到。在遗迹中，光谱指数随距离的增加而增大，远离聚类中心。对于海狸射电星系，由于相对论粒子的能量损失，光谱从头部到尾部严重陡峭。在2米的地图，这是在文献中提出的第一个高灵敏度的图像，在这样一个长的波长，一个新的百万分之一大小的发射区之间的已知的无线电晕和西北遗迹检测。在更灵敏的85厘米观测中没有检测到这一特征意味着它必须具有非常陡峭的光谱（α <= -2.6）。射电晕的观测性质表明，要么我们看到的是在星团中心投影中看到的不同结构（前景中的细丝加上背景中的真实晕）的叠加，要么晕本身就是独特的。新发现的扩展区域的西北晕可以被认为是一个不对称的扩展晕本身。然而，由于无线电晕在文献中被称为显示规则形态的结构，新功能可以代表陡峭的Mpc大小的扩散结构（MDS）的第一个例子，在非常低的频率下在集群周围检测到。
2009-09-28 astro-ph.CO
Discovery of radio halos and double-relics in distant MACS galaxy clusters: clues to the efficiency of particle acceleration
我们已经进行了323兆赫的观测与巨型米波射电望远镜的最有前途的候选人从MACS目录中选择。这项工作的目的是将我们对射电晕和遗迹群的认识扩展到z>0.3，即大质量星系团形成的时代。在MACSJ1149.5+2223和MACSJ1752.1+4440中发现了两个具有射电晕的双遗迹系统，在MACSJ0553.4-3342中发现了射电晕。档案甚大天线阵观测和韦斯特博克综合射电望远镜观测已被用来研究偏振和光谱指数的性质。MACSJ1149.5+2223中的射电晕具有迄今为止在这些天体中发现的最陡峭的频谱（α> 2）。MACSJ1149.5+2223中的双重遗迹位置特殊，与主合并轴不重合。在MACSJ1149.5+2223和MACSJ1752.040+44中，遗迹的极化率分别达到30%和40%。在这两种情况下，磁场大致与遗迹的主轴对齐。MACSJ1752.040+44遗迹的光谱向星团中心变陡，与模型预期一致。MACSJ0553.4-3342的X射线数据表明，这个星团正在经历一次大合并，合并轴接近天空平面。被破坏的星系团的核心刚刚相互通过，但在这个系统中没有检测到无线电遗迹。如果湍流是无线电发射的原因，我们认为它必须在核心通道之前发展。双遗迹加晕系统与宇宙学模拟的比较允许同时估计冲击（产生遗迹）和湍流（产生晕）的加速效率。
2012-06-26 astro-ph.CO
An elusive radio halo in the merging cluster Abell 781?
使用325兆赫的巨型米波射电望远镜对星系团Abell 781进行了深层射电观测，并与以前的610兆赫观测和VLA 1.4 GHz档案数据进行了比较。来自星团的射电辐射主要由位于X射线辐射外围的扩散源控制，我们暂时将其归类为射电遗迹。我们在团簇中心检测到S（325 MHz）~15-20 mJy水平的残余漫发射。我们的分析不同意Govoni等人（2011）的观点，基于简单的光谱考虑，我们不支持他们关于在1.4 GHz处通量密度为20-30 mJy的射电晕的说法。Abell 781，一个巨大的合并星团，是一个有趣的例子。假设残留的辐射表明存在一个在我们的灵敏度水平上几乎无法检测到的射电晕，那么它可能是一个非常陡峭的频谱源。
2011-04-04 astro-ph.CO
A search for steep spectrum radio relics and halos with the GMRT
内容：以射电晕和遗迹的形式出现的弥散射电辐射，可以追踪到有激波或湍流的星团区域，这些激波或湍流可能是星团合并产生的。一些星系团中弥散射电源的模型表明，几乎所有的星系团都应该包含具有陡峭频谱的弥散射电源。与星系内部结构相关的外部吸积冲击也可以将电子加速到相对论能量，从而产生弥散的同步辐射区。在这里，我们报告的巨型米波射电望远镜（GMRT）的意见，从74兆赫VLSS调查的陡峭频谱源的样本。这些源是弥散的，与附近的星系无关。目的：观测的主要目的是寻找与星系团或宇宙网有关的漫射无线电发射。方法：我们进行了GMRT 610 MHz连续观测不明弥漫陡谱源。结果：我们已经构建了一个样本的扩散陡谱源，从74 MHz VLSS调查。我们确定了八个弥散射电源可能都位于集群。我们发现了五个射电遗迹，一个集群有一个巨大的射电光环和一个射电遗迹，还有一个射电迷你光环。通过补充我们的观察与测量文献中，我们发现文物的物理尺寸和光谱指数之间的相关性，在这个意义上，较小的文物有陡峭的光谱。此外，较大的遗迹大多位于集群的外围，而较小的遗迹则位于更靠近集群中心的地方。
2009-10-16 astro-ph.CO
The Extended GMRT Radio Halo Survey I: New upper limits on radio halos and mini-halos
一小部分星系团拥有分散的射电源，称为射电晕、射电遗迹和迷你晕。我们提出的样本和第一个结果，从扩展的GMRT无线电晕调查（EGRHS）-扩展的GMRT无线电晕调查（GRHS，文丘里等。2007年，2008年）。这是一个系统的射电巡天的星系团选自反射和eBCS X射线目录。本文分析了12个星系团在610/ 235/ 325 MHz的巨磁共振观测数据。我们报告在610 MHz的集群RXJ1532.9+3021中检测到一个新发现的迷你晕。在星团Z348中怀疑有一个小规模的遗迹（约200千秒差距）。我们没有检测到集群规模的扩散发射在11个集群。确定了检测1兆秒差距大小的射电晕的鲁棒上限。我们还提出了上限的检测的小晕在一个子样本的冷核心集群。在射电功率-X射线光度平面上绘出了射电晕和小晕的上限，并讨论了它们之间的相关性。扩散扩展发射，不相关的目标集群，但作为副产品中的两个集群领域（A689和RXJ0439.0+0715）的敏感图像检测报告。基于关于射电晕存在的信息（或上限），在67个集群（EGRHS+GRHS）的总样本中的48个集群上可用，我们发现~23%的集群有射电晕。当只考虑X射线光度>8x10^44 erg/s的星团时，射电晕的比例上升到31%。在大约50%的冷核星系团中发现了小晕。定性检查的X射线图像的集群没有弥漫性的无线电发射表明，这些集群中的大多数不显示极端的动态干扰，并支持合并发…
2013-06-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
The connection between radio halos and cluster mergers and the statistical properties of the radio halo population
讨论了星系团中射电晕总体的统计性质。射电双峰现象在星系团中被观察到：一部分星系团拥有巨大的射电晕，而大多数星系团没有显示出弥散的星系团尺度射电辐射的证据。无线电双峰有一个对应的托管集群的动态状态，合并集群主机无线电晕，并遵循众所周知的无线电-X射线相关性，而更轻松的集群不主机无线电晕和填充一个区域，以及从该相关性分离。这些证据可以在合并驱动的湍流重新加速无线电发射电子的情况下理解。我们讨论了这种情况下强调即将到来的LOFAR调查的重要作用，以测试目前的模型的主要统计预期。
2011-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Evolution of the Lyman-alpha Halos around High-Redshift Radio Galaxies
我们获得了5个射电星系中扩展Ly-alpha辐射在z ~ 1处的第一个限制。我们检测到Ly-alpha发射从五个星系中的四个。Ly-alpha光度范围为0.1 ~ 4倍10^43 erg/s，比高红移射电星系周围的晕小得多。如果z ~ 1射电星系是z >~ 2射电星系的后代，则它们的Ly-alpha光度随红移的变化为~（1+z）^[5]。其他参数之间似乎没有很强的相关性，例如无线电功率，这表明观察到的演变是真实的，而不是观测伪影或二次相关。我们推测，这种发光晕的演变可能是由于气体耗尽（气体冷却，沉淀，并形成恒星）伴随着平均气体温度的整体上升和特定的恒星形成率在这些大质量星系及其周围的下降。
2009-03-26 astro-ph.CO
The LOFAR and JVLA view of the distant steep spectrum radio halo in MACS J1149.5+2223
射电晕和遗迹是星系团中的百万分之一尺度的漫射射电源，具有陡峭的光谱指数$α>1$（$S\propto ν^{-α}$）。有人提出，它们产生于合并过程中注入团内介质（ICM）的湍流和弱激波引起的粒子加速。MACS J1149.5+2223（MACS J1149）是一个高红移（$z=0.544$）星系团，可能拥有射电晕和遗迹。我们分析了LOFAR，GMRT和JVLA在144，323，1500 MHz的无线电数据，以及钱德拉X射线数据，以确定星团的热和非热性质。我们获得了不同频率的射电图像来研究射电晕的光谱特性。我们使用钱德拉X射线图像来约束集群的热特性。我们测量了一个陡峭的频谱晕，与$α=1.49\pm 0.12$之间的144和1500兆赫。整个晕的射电表面亮度分布被发现与ICM的X射线亮度相关，在0.4至0.6的范围内的次线性斜率。我们还报告了东北和西北两个可能的冷锋，但需要更深入的X射线观测来严格限制上游排放的性质。我们发现，结合高红移，陡峭的无线电频谱，和次线性无线电-X标度的晕排除强子模型。一个旧的（$\sim 1 $ Gyr ago）主要合并可能通过相对论电子的随机再加速诱导了晕的形成。我们认为这两个可能的X射线间断实际上可能是同一冷锋的一部分。在这种情况下，被推向西北方向的最冷的气体可能与参与主要合并的子集群的冷核心有关。东南遗迹的特殊方向可能表明这种来源的不同性质，需要进…
2021-03-18 astro-ph.CO
Cluster magnetic fields through the study of polarized radio halos in the SKA era
星系团是研究湍流运动和大尺度磁场的独特实验室。合并星系团中心的同步加速器射电晕提供了最壮观和最直接的证据，证明了相对论粒子和与星系团内介质相关的磁场的存在。射电晕偏振辐射的研究对于制约团内磁场的性质以及相对论粒子的加速和输运物理都是极其重要的。然而，利用现有的射电设备，探测这种极化信号是一项非常困难的任务。我们利用宇宙学磁流体动力学模拟方法预测了1.4GHz射电晕的极化表面亮度。我们将这些期望与SKA1可达到的灵敏度和分辨率进行比较。这使我们能够评估潜在的研究内集群磁场的调查计划SKA1。
2015-01-02 astro-ph.CO
Observational properties of diffuse radio sources in Galaxy Clusters. Current knowledge and open questions
星系团中的弥散射电源是宇宙中星系团聚集的独特标志。在过去的十年里，我们对它们的观测特性的了解有了很大的提高，关于它们的起源和稀有性的长期问题现在开始得到一些答案。现在已经相当确定，大规模的集群合并是解释晕和遗迹起源的关键因素。越来越多的光环和遗迹发现，现在允许得出显着的统计相关性。已经表明，星系团可能是无线电响亮或无线电-安静相对于无线电晕的存在。此外，射电晕和遗迹只存在于非弛豫星系团中，而在弛豫系统中从未发现过这样的源。此外，还发现了射电晕同步加速器谱的谱指数的大分布，并发现了超陡晕。尽管如此，仍有一些观测问题有待解决。定义明确的无线电频谱，从~ 100 MHz到GHz的频率和良好的频谱成像仅适用于少数晕和遗迹，这些信息对于详细了解它们的起源至关重要。目前尚不清楚具有超陡频谱射电晕的星系团与那些拥有“经典”射电晕的星系团之间是否存在基本差异，也不知道能量较低的合并是否会导致射电波段的观测特征。随着LOFAR和SKA探路者的即将到来，我们将很快能够观察星系团，在无线电灵敏度和频率覆盖范围方面有重大改进，我们预计很快能够解决其中一些紧迫的问题。
2011-02-08 astro-ph.CO
Radio Halos From Simulations And Hadronic Models I: The Coma cluster
我们使用的结果从一个约束，宇宙学MHD模拟的本地宇宙来预测的射电晕和伽玛射线通量的后发座星系团，并将其与目前的观测结果进行比较。后发座星系团内的模拟磁场是星系团形成过程中磁场湍流放大的结果。磁种子场起源于恒星爆发驱动的星系外流。采用强子模型计算了同步辐射。我们遵循四种方法与不同的分布的宇宙射线质子（CRp）人口的星系团。射电晕的径向轮廓只能在宇宙射线质子群中的能量分数径向增加的情况下再现，在$>$ 1 Mpc处达到100%的热能含量，例如射电发射区的边缘。此外，即使考虑到高频热SZ效应的负通量，后发座中观测到的射电晕的光谱变陡也无法再现。因此，强子模型是不赞成从目前的分析。从我们模拟的彗发中预期的$γ$射线的发射仍然低于目前的观测极限（系数为$\sim$ 6），但在不久的将来可以检测到。
2009-05-15 astro-ph.CO
The role of Dark Matter sub-halos in the non-thermal emission of galaxy clusters
暗物质粒子的湮灭被认为是星系团产生非热粒子和辐射的可能机制之一。以前的研究表明，虽然DM模型可以再现后发座星系团中射电晕的光谱特性，但它们无法再现射电晕表面亮度的形状，因为它们产生的形状过于集中于星系团的中心。然而，在以前的研究中，DM分布被建模为一个单一的球对称晕，而昏迷DM分布被发现有一个复杂的和细长的形状。在这项工作中，我们计算了一系列的非热辐射后发座星系团通过使用所观察到的分布DM子晕。我们发现，通过在DM模型中包括观测到的子晕，我们得到了一个形状类似于观测到的射电表面亮度，并且子晕将射电发射提高了5 - 20%，从而允许减小再现射电晕通量所需的湮灭截面与从其他观测得出的上限之间的差距，并且该间隙可以通过由于较小的子结构而导致的增强因子的实际值来解释。中性伴子质量为9 GeV、成分为$τ^+ τ^-$的模型，以及质量为43 GeV、成分为$b \bar b$的模型，可以利用后发座中观测到的磁场特性来拟合射电晕谱，并且与最近的费米-LAT上限相比，并没有预测到伽马射线的过量发射。这些发现使这些DM模型成为解释星系团射电晕起源的可行候选者。[删节]
2016-11-17 astro-ph.CO
Is the Sunyaev-Zeldovich effect responsible for the observed steepening in the spectrum of the Coma radio halo ?
后发座星系团中的射电晕的频谱是在近二十年的频率上测量的。目前的无线电数据显示，在较高的频率，这对无线电晕起源模型的影响频谱陡峭。有一个正在进行的辩论的可能性，所观察到的陡峭不是固有的发射辐射，而是由SZ效应。最近，普朗克卫星测量了SZ信号及其在后发座星系团中的空间分布，从而验证了这一假设。利用Planck的结果，我们计算了SZ效应对射电晕谱的三种不同的修正。用前两种方法，我们测量了在不同频率下用于晕通量测量的孔径半径内的SZ衰减。首先，我们采用了Thierbach等人的全球数据汇编，并采用了与各作者所用的一致的参考孔径半径。其次，我们使用了可用的亮度轮廓的晕在不同的频率，以获得频谱内的两个固定的光圈，并推导出使用这些光圈的SZ减量。作为第三种方法，我们使用的准线性相关的y和射电晕亮度在330兆赫发现普朗克推导出修改的无线电频谱的方式，几乎是独立的孔径半径的SZ-减量。我们发现，由SZ-减量引起的光谱修改比解释所观察到的陡峭化所需的要小4-5倍。因此，发射电子光谱的中断或截止对于解释电流数据是必要的。我们还表明，如果发射光谱中没有陡峭化，未来在5 GHz下用单碟进行的深观测预计将测量40弧分半径的晕通量，这将是目前所见的7-8倍。
2013-09-07 astro-ph.CO
Galaxy clusters enveloped by vast volumes of relativistic electrons
星系团的中心区域充满了磁场和相对论电子。当团簇合并时，磁场被放大，相对论电子被团簇内介质中的湍流重新加速。这些电子达到1 - 10 GeV的能量，并在磁场的存在下，产生弥漫的无线电晕，通常覆盖面积约1平方兆秒差距。在这里，我们报告了四个星系团的观测结果，它们的射电晕嵌入在更广泛的、弥散的射电辐射中，其体积比射电晕大30倍。这些较大特征的发射率比射电晕的发射率低约20倍。我们的结论是，相对论电子和磁场远远超出了无线电晕，在星系团的外部区域的物理条件是相当不同的无线电晕。
2022-09-27 astro-ph.CO
Back and forth from cool core to non-cool core: clues from radio-halos
X射线天文学家通常将星系团分为两类：“冷核”（CC）和“非冷核”（NCC）天体。这种二分法的起源近年来一直是争论的主题，在“进化”模型（其中集群可以从CC发展到NCC，主要是通过合并）和“原始”模型（其中集群的状态是固定的“从头算”通过早期合并或预热）之间。我们发现，在一个定义明确的样本中（具有可用钱德拉或XMM-牛顿数据的GMRT射电晕调查中的集群），没有一个拥有巨大射电晕的物体可以被归类为冷核。这一结果表明，可以启动大规模同步辐射（最有可能合并）的主要机制是相同的，可以摧毁CC，因此强烈支持“进化”模型的CC-NCC二分法。此外，结合在CC和NCC状态的对象的数量与对象的数量有和没有无线电晕，我们估计，NCC集群松弛到CC状态的时间尺度，应该大于典型的无线电晕的寿命，可能短于约3 Gyr。这表明NCC转变成CC比从冷却时间预测的更快，在NCC系统中冷却时间约为10 Gyr，这允许CC和NCC状态之间的周期性演变的可能性。
2011-06-22 astro-ph.CO
Diffuse radio emission in the merging cluster MACS J0717.5+3745: the discovery of the most powerful radio halo
结构形成的层次模型预测，星系团通过较小的星系团和星系群的合并以及气体的不断吸积而成长。MACS J0717.5+3745是一个X射线明亮且复杂的合并星团，红移为0.55。在这里，我们提出了巨型米波射电望远镜（GMRT）在610兆赫的这个集群的无线电观测。观测的主要目的是寻找与正在进行的合并有关的星系团MACS J0717.5+3745内的漫射无线电发射。这些GMRT观测得到了1.4、4.9和8.5 GHz甚大阵列（VLA）档案观测的补充。我们在MACS J0717.5+3745星系团中发现了一个射电晕，其大小约为1.2Mpc。P_1.4 GHz的射电功率为5 × 10^25 W/Hz，这使其成为迄今为止已知的最强大的射电晕。一个700千秒差距的无线电结构，我们归类为无线电遗迹，位于系统的合并子结构之间。这个遗迹的位置大致与钱德拉所显示的温度显著升高的星系团内介质（ICM）区域相吻合。遗迹的长轴也大致垂直于合并轴。这表明遗迹可能是合并相关冲击波的结果，其中粒子通过扩散冲击加速（DSA）机制加速。另一种可能是，遗迹可能是西南方向一个大规模星系细丝的吸积激波。在4.9 GHz和610 MHz之间，发现集群内无线电发射的全球频谱指数为-1.24 +/-0.05。我们推导出无线电晕位置的均分磁场强度值为5.8微高斯。[abridged].
2009-08-11 astro-ph.CO
A radio halo surrounding the Brightest Cluster Galaxy in RXCJ0232.2-4420: a mini-halo in transition ?
与团内介质有关的漫射射电源是宇宙射线电子和磁场的直接探测器。本文报道了用巨型米波射电望远镜在星系团RXCJ 0232.2 -4420（SPT-CL J 0232 -4421，$z=0.2836$）中发现的一个弥散射电源。弥散射电源围绕在星团内的布里渊星系团周围，像典型的无线电小晕。但其总的范围为$550\times800$ kpc $^{2}$，比小晕大，与射电晕相似。BCG本身也是一个射电源，其核心分辨率为$7''$（30 kpc）。我们测量RH的606 MHz通量密度为$52\pm5$ mJ y。假设频谱指数为1.3，则1.4 GHz无线电功率为$4.5 \times 10^{24}$ W Hz $^{-1}$。的集群的动力学状态已被推断为“放松”，也作为“复杂”的分类方法的基础上的X射线表面亮度的形态。因此，这个系统似乎处于从迷你晕到射电晕的过渡阶段。
2019-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Acceleration of primary and secondary particles in galaxy clusters by compressible MHD turbulence: from radio halos to gamma rays
射电观测发现，在动力扰动的星系团（射电晕）中央Mpc区域存在大尺度的非热源。这些来源的形态和光谱特性表明，发射电子的加速空间分布和温和的机制，提供了一些间接的证据，在星系间介质（IGM）的湍流加速。最近通过伽马射线和射电观测，我们只得到了IGM中相对论质子能量的上限。然而，这些质子（理论上）应该是IGM中主要的非热粒子成分，这意味着在某种程度上不可避免地产生次级粒子，这些次级粒子可能对星系灌肠的伽马射线和射电性质产生深刻影响。继Brunetti和Lazarian（2007）之后，本文考虑了MHD湍流理论的进展，以全面描述IGM中的湍流，并通过考虑初级粒子和次级粒子的自洽再加速，扩展了我们以前对可压缩MHD湍流引起的粒子加速的计算。在这些条件下，我们预计射电到伽马射线的发射是从星系团产生的，其复杂的光谱取决于热气体和暗物质的动力学。非热发射结果与射电观测和硬X射线和伽马射线观测的限制非常一致。在我们的模型中，巨大的射电晕只在合并（湍流）集群中产生。然而，在第二次占主导地位的IGM中的电子组件的情况下，我们预计，在更轻松的集群的百万分之一规模的同步辐射的水平已经接近的无线电上限来自目前的观察集群没有无线电晕。
2010-08-01 astro-ph.CO
Radio halos in nearby (z < 0.4) clusters of galaxies
团簇内介质的特征在于热发射和大尺度磁场的存在。在一些星系团中，还存在一种弥散的非热辐射，位于星系团的中心，称为射电晕。这些来源表明，存在的相对论粒子和磁场在集群体积。本文收集了所有已知的邻近星系团射电晕（z < 0.4）的数据，讨论了它们的统计特性，并探讨了它们的起源。我们搜索了有关射电晕的已发表数据，并减少了新的和存档的VLA数据，以增加已知射电晕的数量。我们提供了31个射电晕，1个新的遗迹源，和1个巨大的灯丝的数据。我们注意到在一个X射线光度很低的星团（A1213）中发现了一个小尺寸的弥散射电辐射。在统计结果中，我们证实了平均晕射电谱指数和星团温度之间的相关性。我们还讨论了高比例的集群的遗迹和无线电晕是本。这里讨论的射电晕样本代表了目前射电望远镜可观测到的射电晕总数。新一代望远镜对于更详细的多频研究和调查可能存在的具有不同性质的射电晕群是必要的。
2009-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
